(57)【要約】【課題】転がり抵抗を更に低減させつつも、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションをより一層抑制し、耐セパレーション性を更に向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤは、一対のビード部２間で、トロイド状に延びるカーカス５のクラウン部６の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の周方向ベルト層７と、周方向ベルト層７のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の傾斜ベルト層８とを具える。かかる周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側に、トレッド部４を構成するゴムよりも損失正接が小さいゴムから構成されるゴム部材１０を配置してなる。【選択図】図１
2010254027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間で、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の周方向ベルト層と、かかる周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の傾斜ベルト層とを具える空気入りタイヤにおいて、
前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、トレッド部を構成するゴムよりも損失正接が小さいゴムから構成されるゴム部材を配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、前記傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ゴム部材のタイヤ幅方向外側端は、前記傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向外側にある、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ゴム部材のタイヤ径方向距離は、前記周方向ベルト層のタイヤ径方向距離以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記カーカスは、前記ビードコアの周りに沿って折り返されてなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一対のビード部間で、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の周方向ベルト層と、かかる周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の傾斜ベルト層とを具える空気入りタイヤに関するものであり、かかる空気入りタイヤの転がり抵抗を低減させつつも、その耐久性の向上を図る。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤ、特にはトラックやバス、建設車両等に適用される重荷重用の空気入りタイヤは、相当の重量を支える必要があり、高い負荷荷重を負担するために複数のベルト層を具える。そのような空気入りタイヤは、一般に、タイヤ周方に対し傾斜して延びるコードからなる傾斜ベルト層と、かかる傾斜ベルト層を補強する目的で、傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側にタイヤ周方向に延びるコードからなる周方向ベルト層とを具える。周方向ベルト層がカーカスを拘束することから、カーカスがタイヤに負荷される遠心力等によりタイヤ径方向へと変形しても、その変形が均一となる。そのことから、カーカスの不均一な変形に起因したベルト層同士のずれによる層間セパレーションの発生を有効に抑制することができる。また、カーカスの不均一な変形に起因した転がり抵抗の増大も抑制することができるので、転がり抵抗の増大による燃費の低下を防止することができる。
【０００３】
近年、車両の高速化、低床化の要求から、偏平率の大きな空気入りタイヤの需要が増してきた。そのような空気入りタイヤは、タイヤ負荷転動時にトレッド部のタイヤ接地端側に負荷される荷重が大きくなることから、かかるタイヤ接地端側にてタイヤ径方向への圧縮変形が大きくなる。そのことに伴い、トレッド部のタイヤ幅方向への変形量も大きくなり、周方向ベルト層のタイヤ幅方向内側への変形量が大きくなる。周方向ベルト層のタイヤ幅方向端近傍のゴムがタイヤ幅方向内側へと過剰に繰返し変形すると、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端に応力が繰返し負荷されて、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとがセパレーションし、タイヤの耐久性が著しく低下する。
【０００４】
その解決策として、例えば特許文献１では、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、硬質のゴムにより構成された硬質ゴム部材を配置した空気入りタイヤが提案されている。このように硬質ゴム部材を配置することにより、タイヤ負荷転動時の周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムの動きが拘束され、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端の近傍にあるゴムのタイヤ幅方向への過剰な変形が抑制され、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端に負荷される応力が小さくなる。このことから、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションが抑制され、タイヤの耐久性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のタイヤは、転がり抵抗を低減すること、及び周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションを抑制し、耐セパレーション性を向上することについて一定の効果はあるものの、近年のタイヤの更なる偏平化及び重量化に伴い、転がり抵抗の更なる低減及び耐セパレーション性の更なる向上が希求されている。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、トレッド部を構成するゴムとは異なる性質のゴムから構成されるゴム部材をトレッド部内に配置することにより、転がり抵抗を更に低減させつつも、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションをより一層抑制し、耐セパレーション性を更に向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間で、トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の周方向ベルト層と、周方向ベルト層のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる一層以上の傾斜ベルト層とを具え、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、トレッド部を構成するゴムよりも損失正接が小さいゴムから構成されるゴム部材を配置してなることを特徴とする。発明者は、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側にあるゴムが繰り返し変形することで発熱して、かかるゴムにて過剰に蓄熱することにより、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションが発生し易くなることを見出した。その対策として、この発明のタイヤは、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、損失正接の小さなゴム部材を配置している。かかるゴム部材の配置により、タイヤ負荷転動時に、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側にある領域が繰り返し変形しても、損失正接の小さなゴム部材が変形することとなり、その領域における過剰な発熱が抑制される。そのことから、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側にある領域での過剰な蓄熱が抑制され、過剰な蓄熱に起因した周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションが抑制されるので、耐セパレーション性を向上させることが可能となる。また、ゴム部材の損失正接が小さいことから、エネルギー損失が小さくなり、転がり抵抗が低減するので、燃費を向上させることが可能となる。ここでいう「損失正接」とは、損失弾性率と動的弾性率の比で表される損失正接（ｔａｎδ）のことであり、かかる損失正接は上島製作所製スペクトロメータを用い、室温にて、初期伸長率２％、加振歪率４％、振動数５２Ｈｚの条件下で測定した。
【０００９】
また、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にあることが好ましい。
【００１０】
更に、ゴム部材のタイヤ幅方向外側端は、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。
【００１１】
更にまた、ゴム部材のタイヤ径方向距離は、周方向ベルト層のタイヤ径方向距離以上であることが好ましい。
【００１２】
加えて、カーカスは、ビードコアの周りに沿って折り返されてなることが好ましい
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、トレッド部を構成するゴムとは異なる性質のゴムから構成されるゴム部材をトレッド部内に配置することにより、転がり抵抗を更に低減させつつも、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションをより一層抑制し、耐セパレーション性を更に向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に従う代表的なタイヤの一部破断斜視図である。
【図２】図１に示すタイヤのトレッド部の半断面図である。
【図３】この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の半断面図である。
【図４】この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）の一部破断斜視図であり、図２は、図１に示すタイヤのトレッド部の半断面図である。図３及び４は、この発明に従うその他のタイヤのトレッド部の半断面図である。なお、図中の符号Ｅはタイヤ赤道面を示している。
【００１６】
図１及び図２に示すタイヤは、ビードコア１を埋設した一対のビード部２、ビード部２からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部３、及び両サイドウォール部３の間にまたがって延びるトレッド部４を具える。また、一対のビード部２間で、トロイド状に延びるカーカス５のクラウン部６の外周上に、タイヤ周方向に延びるゴム被覆したコードからなる二層の周方向ベルト層７、７と、かかる周方向ベルト層７のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるゴム被覆したコードからなる二層の傾斜ベルト層８、８とを具える。かかる周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側には、トレッド部４を構成するゴムよりも損失正接が小さなゴムにより構成されているゴム部材１０が配置されている。かかる構成により、トレッド部にてゴム硬度を大きくして耐摩耗性を確保し、かつ、トレッド部４を構成するゴムの損失正接を充分に大きくして、タイヤ負荷転動時にトレッド部４の温度をウェットグリップ性能が有効に発揮する温度域まで上昇させつつも、ゴム部材１０を配置することにより周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側にある領域が繰り返し変形したときに、かかる領域にて損失正接の小さなゴム部材１０が変形することから、その領域における発熱量を小さくすることができる。周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側にある領域は、トレッド部４の内部に位置することから、放熱性が低く、過熱されるとそのまま蓄熱され易い。従って、かかる領域における発熱を抑制することで、発熱による過剰な蓄熱が抑制されるので、過剰な蓄熱に起因した周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９とその近傍にあるゴムとのセパレーションを有効に抑制でき、耐セパレーション性を向上させることが可能となる。また、上記したようにゴム部材１０の損失正接が小さいことから、タイヤに駆動力が負荷された際に、その駆動力がタイヤと路面との摩擦力に効率的に変換されるので、エネルギー損失が小さくなり、燃費を向上させることが可能となる。
【００１７】
一般に、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端が、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある場合には、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側にあるゴムの放熱性が悪化して、かかるゴムにて過剰に蓄熱して、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションが発生し易くなる。しかし、この発明のタイヤでは、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９が、傾斜ベルト層８のタイヤ幅方向端１１よりもタイヤ幅方向内側にあったとしても、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側にあるゴム部材１０が過剰に発熱しないことから、過剰な蓄熱を抑制して、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９とその近傍にあるゴムとのセパレーションを有効に抑制することができる。また、このとき、ゴム部材１０のタイヤ幅方向外側端１２は、傾斜ベルト層８のタイヤ幅方向端１１よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。ゴム部材１０のタイヤ幅方向外側端１２が、傾斜ベルト層８のタイヤ幅方向端１１よりもタイヤ幅方向内側にある場合には、傾斜ベルト層９のタイヤ幅方向内側にて、損失正接の小さなゴム部材１０の配設されている領域が小さくなり過ぎるので、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側における発熱を有効に抑制することができなくなる。そうすると、かかる発熱により、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側にて過剰に蓄熱することとなり、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９とその近傍にあるゴムとのセパレーションが発生する可能性がある。
【００１８】
また、ゴム部材１０のタイヤ径方向距離ｄ１は、周方向ベルト層７、７のタイヤ径方向距離ｄ２以上であることが好ましい。ゴム部材１０のタイヤ径方向距離ｄ１が、周方向ベルト層７、７のタイヤ径方向距離ｄ２よりも小さい場合には、ゴム部材１０がタイヤ幅方向にて充分に広い範囲に配設されていても、ゴム部材１０の体積を充分に確保することができずに、タイヤ負荷転動時に周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方外側でゴムが過剰に発熱する。そうすると、ゴム部材１０にて過剰に蓄熱することとなり、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９とその近傍にあるゴムとのセパレーションを招く可能性がある。
【００１９】
更に、カーカス５は、ビードコア１の周りに沿って折り返されてなることが好ましい。カーカス５をビードコア１の周りに沿って折り返すことで、カーカス５のビードコア１への係止力を有効に確保しつつも、ビード部２周りのゴム量を小さくすることができる。ビード部２周りのゴム量が小さくなると、ビード部２周りの剛性が低下するので、特にビードコア１のタイヤ径方向外側の領域におけるタイヤ周方向への過剰な倒れ込み変形が発生する。かかる過剰な倒れ込み変形は、周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９のタイヤ幅方向外側にある領域におけるタイヤ周方向への変形量を大きくするが、その領域に損失正接の小さなゴム部材１０を配置していることから、ゴム部材１０が変形することで発熱量を小さくすることができるので、過剰に蓄熱することなく、耐セパレーションを有効に確保することができる。また、ビード部２周りのゴム量を小さくなり、タイヤ重量が小さくなることから、タイヤ負荷転動時にトレッド部４に負荷される遠心力が小さくなるので、転がり抵抗が低減し、燃費を更に向上させることが可能となる。
【００２０】
更にまた、ゴム部材１０は、図４に示すように、異なる特性を有する複数のゴムを、タイヤ幅方向に積層させて構成することもでき、このとき、タイヤ幅方向内側にあるゴム程損失正接が小さく、タイヤ幅方向外側にあるゴム程ゴム硬度が大きくなるように構成することが好ましい。かかる構成を採用することにより、ゴム部材１０のタイヤ幅方向内側部分にて、上記したように転がり抵抗を低減して、過剰な蓄熱による周方向ベルト層７のタイヤ幅方向端９におけるセパレーションを有効に抑制しつつも、ゴム部材１０のタイヤ幅方向外側部分にて、ゴム硬度すなわち剛性を向上させることで、タイヤ負荷転動時のゴムの変形量が小さくなり、転がり抵抗を更に低減させることができる。
【００２１】
なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。
【実施例】
【００２２】
次に、周方向ベルト層及び傾斜ベルト層を具え、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向外側に損失正接の大きなゴムにより構成されたゴム部材を配置した従来のタイヤ（従来例タイヤ１〜２）及び周方向ベルト層及び傾斜ベルト層を具え、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向外側に損失正接の小さなゴムにより構成されたゴム部材を配置したこの発明に従うタイヤ（実施例タイヤ１〜２）を夫々試作し、走行性能を評価したので、以下に説明する。なお、従来例タイヤ１及び実施例タイヤ１は、タイヤサイズ４９５／４５Ｒ２２．５の重荷重用タイヤであり、従来例タイヤ２及び実施例タイヤ２は、タイヤサイズ４３５／４５Ｒ２２．５の重荷重用タイヤである。
【００２３】
従来例タイヤ１は、一層の傾斜ベルト層、及びかかる傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に周方向ベルト層を具える。かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある。また、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側には、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、損失正接の大きなゴムにより構成されているゴム部材を配置している。また、従来例タイヤ２は、タイヤ幅方向距離の異なる二層の傾斜ベルト層、及びかかる傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に周方向ベルト層を具える。かかる傾斜ベルト層のタイヤ幅方向距離は、タイヤ径方向内側にある傾斜ベルト層の方が大きく、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、タイヤ径方向内側にある傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある。また、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側には、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、損失正接の大きなゴムにより構成されているゴム部材を配置している。なお、これらタイヤは、夫々表１に示す諸元を有する。
【００２４】
実施例タイヤ１は、一層の傾斜ベルト層、及びかかる傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に周方向ベルト層を具える。かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある。また、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側には、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、損失正接の小さなゴムにより構成されているゴム部材を配置している。また、実施例タイヤ２は、タイヤ幅方向距離の異なる二層の傾斜ベルト層、及びかかる傾斜ベルト層のタイヤ径方向内側に周方向ベルト層を具える。かかる傾斜ベルト層のタイヤ幅方向距離は、タイヤ径方向内側にある傾斜ベルト層の方が大きく、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端は、タイヤ径方向内側にある傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側にある。また、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側には、かかる周方向ベルト層のタイヤ幅方向端のタイヤ幅方向外側に、損失正接の小さなゴムにより構成されているゴム部材を配置している。なお、これらタイヤのゴム部材を構成するゴムの損失正接を、夫々表１に示す。
【００２５】
【表１】
2010254027.tif 000003
【００２６】
これら従来例タイヤ１及び実施例タイヤ１を１７．００×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧：９００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重５７ｋＮを適用し、耐セパレーション性及び転がり抵抗性の評価を行った。また、従来例タイヤ２及び実施例タイヤ２を１４．００×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧：９００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重５７ｋＮを適用し、タイヤの耐久性及び転がり抵抗性の評価を行った。
【００２７】
耐セパレーション性は、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションが発生して、そのセパレーションに起因してタイヤが故障するまでの走行距離を実施例タイヤと従来例タイヤとで比較することで評価した。なお、耐セパレーション性の数値は、同一サイズのタイヤ同士を比較したものであり、従来例タイヤ１及び２におけるそれらを夫々１００として換算し、実施例タイヤ１及び２と夫々比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、耐セパレーション性が向上していることを示す。
【００２８】
転がり抵抗性は、以下に示すように評価した。転がり抵抗性の数値は、同一サイズのタイヤ同士を比較したものであり、従来例タイヤ１及び２におけるそれらを夫々１００として換算し、実施例タイヤ１及び２と夫々比較した数値であり、かかる数値が大きいほど、転がり抵抗が低減していることを示す。
【００２９】
実施例タイヤ１の耐セパレーション性は１０５まで向上しており、転がり抵抗性は１０４まで向上していた。また、実施例タイヤ２の耐セパレーション性は１０６まで向上しており、転がり抵抗性は１０４まで向上していた。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のことから明らかなように、この発明によれば、トレッド部を構成するゴムとは異なる性質のゴムから構成されるゴム部材をトレッド部内に配置することにより、転がり抵抗を更に低減させつつも、周方向ベルト層のタイヤ幅方向端とその近傍にあるゴムとのセパレーションをより一層抑制し、耐セパレーション性を更に向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００３１】
１  ビードコア
２  ビード部
３  サイドウォール部
４  トレッド部
５  カーカス
６  カーカスのクラウン部
７  周方向ベルト層
８  傾斜ベルト層
９  周方向ベルト層のタイヤ幅方向端
１０  ゴム部材
１１  傾斜ベルト層のタイヤ幅方向端
１２  ゴム部材のタイヤ幅方向外側端
ｄ１  ゴム部材のタイヤ径方向距離
ｄ２  周方向ベルト層のタイヤ径方向距離
【図１】
2010254027.tif 000004
【図２】
2010254027.tif 000005
【図３】
2010254027.tif 000006
【図４】
2010254027.tif 000007